西班牙加泰罗尼亚地区胡安·伊格纳西奥大学(Universitat Jaume I de Castelló)的先进材料研究所(INAM)与物理化学系联合研究团队,成功研发出一种新型吸碳盐材料,能在常温常压下高效捕集空气中低浓度的二氧化碳(CO₂)。该技术在实验室测试中表现优于现有商用吸附剂,尤其在0.04%低浓度环境下仍保持高选择性和强吸附能力,有望成为直接空气捕集(DAC)与工业尾气治理的关键材料。
该材料由研究员马西莱亚·扎纳塔(Marcileia Zanatta)领导的团队开发,其核心突破在于采用新型有机-无机复合盐结构,避免了传统胺类吸收剂易挥发、降解快、能耗高等问题。实验该材料在模拟大气环境及工业烟气混合气体中,单位质量二氧化碳吸附量提升约35%,且在连续循环100次后性能衰减低于5%,显著优于目前主流的胺基吸收液。材料可通过热再生方式实现二氧化碳的可控释放,便于后续封存或资源化利用。
从产业链角度看,该材料属于碳捕集、利用与封存(CCUS)环节的核心技术节点。当前全球碳捕集市场仍以化学溶剂为主,但其运行成本高、维护复杂,限制了大规模部署。该新型盐类材料具备更高的稳定性与更低的再生能耗,若能实现规模化生产,将显著降低直接空气捕集系统的运营成本。据欧洲能源署估算,当前DAC系统每吨二氧化碳捕集成本约为600-800欧元,而该材料若进入量产阶段,有望将成本压缩至400欧元以下,具备商业化潜力。
该技术已申请西班牙国家专利,研究团队正寻求工业合作伙伴推进中试放大与实际工况验证。潜在应用场景包括:大型电厂、水泥厂、钢铁厂等高排放行业的烟气脱碳;城市空气清洁站的碳捕集装置;生物燃气提纯过程中去除二氧化碳以提高甲烷含量;以及化工企业用捕获的二氧化碳合成尿素、碳酸酯或可降解塑料等高附加值产品。这些应用对中国的采购商、工程承包商及环保设备制造商具有明确参考价值——尤其是关注低碳改造项目的工业园区与能源企业。
该材料在实验室表现出优异性能,但其产业化仍面临多重挑战。材料的合成工艺尚未公开,原料来源(如特定离子盐、有机配体)可能涉及进口依赖,需评估供应链安全性。材料在真实大气环境下的长期稳定性、抗湿性、粉尘污染耐受性等仍需实地测试验证。若要用于大规模系统,还需解决材料填充床的传质效率、系统压降控制及模块化集成设计等问题。中国相关企业在参与海外项目投标或引进技术时,应重点关注其是否具备认证(如ISO 14064、IEC 62443)及第三方检测报告。
